.
6
Determinación de Perímetros
de Protección de Pozos y
Vulnerabilidad y Riesgo de
Contaminación de Acuíferos
Determinación de Perímetros de Protección
de Pozos y Vulnerabilidad y Riesgo de
Contaminación de Acuíferos
Determinação de Perímetros de Proteção
de Poços e Vulnerabilidade e Risco de
Consórcio Guarani:
• Coordenação Técnica: Dr. Gerardo
Veroslavsky
Secretaria-Geral do Projeto SAG:
• Supervisão Técnica Geral: Dr. Jorge N.
Santa Cruz
• Revisão Final: Lic. Alberto Manganelli
• Plano de Obra e Responsabilidade por
Desenho e Publicação: Lic. Roberto Montes
Os resultados, interpretações, conclusões, denominações e opiniões presentes neste relatório e a forma como aparecem são de responsabilidade exclusiva do autor. Não representam juízos de valor sobre as condições jurídicas de países, territórios, cidades ou áreas, nem sobre as atividades diversas e a delimitação de fronteiras e limites estabelecidos pelos países. Tampouco representa a opinião da Secretaria Geral da Organização dos Estados Americanos (SG/OEA) ou da Secretaria Geral do Projeto SAG.
Fica autorizada a reprodução e a difusão do conteúdo deste livro para fins educativos e não comerciais e sem prévia autorização escrita, desde que haja referência expressa à fonte.
Por el Consorcio Guaraní:
• Coordinación Técnica: Dr. Gerardo Veroslavsky
Por la Secretaría General del Proyecto SAG: • Supervisión Técnica General: Dr. Jorge
N. Santa Cruz
• Revisión Final: Lic. Alberto Manganelli
• Plan de Obra y Responsabilidad Diseño y Publicación: Lic. Roberto Montes
Los resultados, interpretaciones, conclusiones, denominaciones y opiniones presentes en este informe y la forma como aparecen son una contribución técnica para la difusión de los conocimientos del Sistema Acuífero Guaraní. No representan juicios de valor sobre las condiciones jurídicas de países, territorios, ciudades o áreas, ni sobre las actividades diversas y la delimitación de fronteras y límites establecidos por los países. Tampoco representa la opinión de la Secretaría General de la Organización de los Estados Americanos (SG/OEA).
Queda autorizada la reproducción y difusión del contenido de este libro para fines educativos y no comerciales y sin previa autorización por escrito, siempre y cuando se cite claramente la fuente.
E
l Proyecto de Protección Ambiental y Desarrollo Sostenible del Sistema Acuífero Guaraní es una iniciativa de Argentina, Brasil, Paraguay y Uruguay para aumentar el conocimiento referente al acuífero y proponer medidas de carácter técnico, legal e institucional para su gestión sostenible. El proyecto contó con el apoyo de los fondos de donación del Fondo para el Medio Ambiente Mundial (GEF por su sigla en inglés), que fueron implementados por el Banco Mundial y ejecutados por la Organización de los Estados Americanos (OEA). Fue ejecutado en el período 2003-2009 siguiendo componentes y actividades previamente definidas.Fue organizado en siete componentes con actividades interrelacionadas que permitieron caracterizar el sistema Acuífero Guaraní en función de sus particularidades y comportamiento, hidrogeológico, su aprovechamiento y preservación, su relación con comunidades e instituciones, en particular las necesidades de planificación y ordenamiento del territorio para mejorar la gestión sostenible de sus aguas.
En el componente del conocimiento se inscribe la ejecución de la Serie “Manuales y Documentos Técnicos”, consecuentemente con la iniciativa de que todos los productos obtenidos en forma de datos y conocimiento deben ser traducidos y compatibilizados con términos prácticos y concretos que sirvan u orienten convenientemente a los gestores, legisladores y políticos para poder aplicar técnicamente, con bases técnicas sólidas, las normas necesarias para el manejo, regulación y protección del Sistema Acuífero Guaraní.
Agradezco la contribución de los técnicos y autores del Consorcio Acuífero Guaraní, en especial de Alberto Manganelli por el trabajo de recopilación de la Síntesis Hidrogeológica y de Jorge Santa Cruz por el trabajo de supervisión de los documentos de la presente Serie.
Luiz Amore Secretário Geral do Projeto
Secretario General del Proyecto
PREFÁCIO
PRÓLOGO
O
Projeto de Proteção Ambiental eDesenvolvimento Sustentável do Sistema Aquífero Guarani é uma iniciativa da Argentina, Brasil, Paraguai e Uruguai para aumentar o conhecimento referente ao aquífero e propor medidas de caráter técnico, legal e institucional para sua gestão sustentável. O projeto contou com o apoio de fundos de doação provenientes do Fundo para o Medio Ambiente Mundial (GEF por sua sigla en inglês), que foram implementados pelo Banco Mundial e executados pela Organização dos Estados Americanos (OEA). Foi executado no período 2003-2009 segundo componentes e atividades previamente definidos. O mesmo foi organizado em sete componentes com atividades inter-relacionadas que permitiram caracterizar o sistema Aquífero Guarani em função de suas particularidades e comportamento hidrogeológico, seu aproveitamento e preservação, seu relacionamento com comunidades e instituições, em particular pelas necessidades de planejamento e ordenamento territorial para melhorar a gestão sustentável de suas águas. No componente do conhecimento, foi prevista a execução da Série “Manuais e Documentos Técnicos”, com a consequente iniciativa de que todos os produtos obtidos em forma de dados e conhecimento devem ser traduzidos e compatibilizados com termos práticos e concretos, que sirvam ou orientem convenientemente aos gestores, legisladores e políticos para poder preparar e aplicar com bases técnicas sólidas, as regulamentações necessárias para o gerenciamento, regulação e proteção do Sistema Aquífero Guarani. Agradeço a contribuição dos técnicos e autores do Consórcio Aquífero Guarani, em especial de Alberto Manganelli pelo trabalho de compilação da Síntese Hidrogeológica e de Jorge Santa Cruz pelo trabalho de supervisão dos documentos da presente Série.
A
maior parte do Sistema Aquífero Guarani (SAG) encontra-se sob confinamento. Seus setores de afloramento são principalmente de recarga, havendo alguns casos de descarga subterrânea. Os setores mais profundos apresentam artesianismo e temperaturas de origem geotérmica de 60 ºC ou mais.O estudo do SAG foi feito de forma interdisciplinar. Foram aplicadas metodologias e tecnologias geológicas, petrológicas, petrofísicas, geofísicas, hidrogeológicas, hidroquímicas e isotópicas. Além disso, foram realizados estudos complementares de hidrometeorologia, hidrologia superficial e modelação matemática, entre outros. Esse complexo sistema aquífero exige um conhecimento detalhado e concreto das características de cada um de seus setores.
A gestão sustentável das águas subterrâneas requer conhecimento atualizado sobre esse recurso. O conhecimento deve ser transmitido à sociedade, incentivando sua participação e melhorando sua relação com a ciência e a tecnologia. Esse é o propósito destes manuais e guias de procedimentos, elaborados por profissionais especializados e de prestígio.
A realização de estudos detalhados sobre os elementos do ciclo hidrológico nas áreas florestadas, especialmente sobre os afloramentos de materiais geológicos arenosos do SAG (possíveis áreas de recarga), resolve o deficit metodológico existente nos campos da hidrogeologia e da hidrologia. A percolação, a infiltração, o movimento da água em zonas não saturadas (ZNS), a interceptação da chuva pela folhagem, a qualidade da água infiltrada, as modificações no escoamento superficial e subsuperficial, as mudanças provocadas pelo desenvolvimento do ciclo vegetativo são alguns dos temas pesquisados e desenvolvidos neste Documento Técnico.
E
l SAG presenta su mayor parte de cobertura territorial bajo confinamiento. Sus sectores aflorante pueden ser de recarga o en algunos casos de descarga subterránea. Los sectores más profundos presentan artesianismo y temperaturas de origen geotérmico de 60ºC y aún más.Su estudio fue encarado interdisciplinariamente aplicándose metodologías y tecnologías geológicas, petrológicas-petrofísicas, geofísicas, hidrogeológicas, hidroquímicas e isotópicas, habiéndose encarado también estudios complementarios de hidrometeorología, hidrología superficial y modelación matemática, entre otros. Se resalta la complejidad del Sistema y la necesidad del conocimiento a escalas de más detalle y aspectos concretos de las distintas problemáticas existentes a nivel más sectorial. Desde el momento que la Gestión Sustentable del Agua Subterránea implica también un conocimiento actualizado del Recurso y una transferencia a la sociedad para participar en la mejora de la relación: C y T / Sociedad, es que se encaró la realización de estos Manuales y Guías de procedimientos por prestigiosos profesionales especializados.
La aplicación de métodos de estudios detallados del comportamiento de los elementos del ciclo hidrológico en áreas forestadas, especialmente sobre los materiales geológicos arenosos aflorantes del SAG (posibles áreas de recarga), cubre un déficit metodológico existente en las áreas del conocimiento hidrogeológico e hidrológico en ese sentido. Elementos como percolación e infiltración, movimiento del agua en la zona no saturada (ZNS), efecto de la intercepción de la lluvia por el follaje, calidad del agua infiltrada, modificaciones en el escurrimiento superficial y subsuperficial, cambios a través del desarrollo del ciclo vegetativo, y otros, son los aspectos a ser investigados en este tipo de tecnologías y desarrollados en este Documento Técnico.
Jorge Néstor Santa Cruz Coordenador técnico 1 e 6 do Projeto SAG
Coordinador Técnico 1 y 6 del Proyecto SAG
Equipe do Projeto para a Proteção Ambiental e Desenvolvimento Sustentável do Sistema Aquífero Guarani em 2009
Equipo del Proyecto para la Protección Ambiental y Desarrollo Sostenible del Sistema Acuífero Guaraní en 2009
Responsáveis Nacionais:
Por Argentina: Fabián López Por Brasil: Vicente Andreu Guillo Por Paraguai: José Luis Casaccia Por Uruguai: José Luis Genta
Coordenadores Nacionais:
Por Argentina: Miguel Ángel Giraut
Maria Josefa Fioriti (Coordenadora Adjunta) Maria Santi (Coodenadora Adjunta) Por Brasil: João Bosco Senra
Adriana Niemeyer Pires Ferreira (Suplente)
Por Paraguai: Amado Insfrán Ortíz Por Uruguai: Lourdes Batista
Juan Ledesma (Suplente)
Representantes da OEA: Cletus Springer Jorge Rucks Enrique Bello Beatriz Santos Lydia Ugas Representantes do Banco Mundial: Douglas Olson Abel Mejía Karin Kemper Samuel Taffesse Membros da Secretaria Geral: Secretário-Geral: Luiz Amore Coord. Técnico: Jorge N. Santa Cruz Coord. Técnico: Daniel H. García Segredo Coord. de Comunicação: Roberto Montes Coord. de Administração: Luis Reolón Assistente Técnico: Alberto Manganelli Auxiliar Administrativa: Virginia Vila Auxiliar Administrativo: Mathias González Informática: Diego Lupinacci Secretária Técnica Administrativa: Rossana Obispo Secretária Bilíngue: Patricia Guianze Facilitadores dos Projetos Piloto:
Concordia – Salto: Enrique Massa Segui Rivera – Santana: Achylles Bassedas Itapuã: Alicia Eisenkölbl
Ribeirão Preto: Mauricio dos Santos
Organismos e Entidades de Apoio:
Agência Internacional de Energia Atômica Serviço Geológico Alemão
Equipe Técnica de Editoração e Produção Gráfica:
TDA Comunicação
Responsables Nacionales:
Por Argentina: Fabián López Por Brasil: Vicente Andreu Guillo Por Paraguay: José Luis Casaccia Por Uruguay: José Luis Genta
Coordinadores Nacionales:
Por Argentina: Miguel Ángel Giraut
Maria Josefa Fioriti (Co-coordinadora ) Maria Santi (Co-coodinadora) Por Brasil: João Bosco Senra
Adriana Niemeyer Pires Ferreira (Alterna)
Por Paraguay: Amado Insfrán Ortíz Por Uruguay: Lourdes Batista
Juan Ledesma (Alterno) Representantes de OEA: Cletus Springer Jorge Rucks Enrique Bello Beatriz Santos Lydia Ugas Representantes Banco Mundial: Douglas Olson Abel Mejía Karin Kemper Samuel Taffesse Integrantes de la Secretaría General: Secretario General: Luiz Amore Coord. Técnico: Jorge N. Santa Cruz Coord. Técnico: Daniel H. García Segredo Coord. Comunicación: Roberto Montes Coord. de Administración: Luis Reolón Asistente técnico: Alberto Manganelli Auxiliar Administrativa: Virginia Vila Auxiliar Administrativo: Mathias González Informática: Diego Lupinacci Secretaria Técnica Administrativa: Rossana Obispo Secretaria Bilingüe: Patricia Guianze Facilitadores proyectos piloto:
Concordia – Salto: Enrique Massa Segui Rivera – Santana: Achylles Bassedas Itapúa: Alicia Eisenkölbl
Ribeirão Preto: Mauricio dos Santos
Organismos y Entidades de Apoyo: Organismo Internacional de Energía Atómica Servicio Geológico Alemán
Equipo Técnico de Editoración y Producción Gráfica: TDA Comunicação
ÍNDICE GERAL
1 INTRODUÇÃO ... 13 2 CONCEITOS GERAIS ... 13 2.1 Tipos de aquíferos ... 13 2.2 Contaminação ... 15 2.2.1 Aspectos gerais ... 15 2.2.2 Proteção ... 18 3 DETERMINAÇÃO DE PERÍMETROS DE PROTEÇÃO DE PERFURAÇÕES ... 21 3.1 Conceitos prévios ... 21 3.1.1 Zona de influência ... 21 3.1.2 Zona de captação ... 22 3.2 Conceitos gerais ... 223.3 Delimitação de áreas/zonas de proteção ... 23
3.3.1 Área de captura total da fonte ... 24
3.3.2 Área de proteção microbiológica ... 24
3.3.3 Área de operações ... 25
3.4 Subdivisão posterior ... 26
3.5 Métodos relevantes disponíveis para a determinação de Áreas de Proteção de Poços de Abastecimento de Água ... 29
3.5.1 Raio Fixo Arbitrário (AFR) ... 30
3.5.2 Raio Fixo Calculado (CFR) ... 30
3.5.3 Formações Variáveis Simplificadas (SVS) .. 34
3.5.4 Modelos Analíticos (AM) ... 37
3.5.5 Mapeamento Hidrogeológico (HM) ... 39
3.5.6 Modelos numéricos (NM) ... 40
3.6 Considerações especiais ... 42
3.7 Relatório de delimitação de Áreas de Proteção de poços (WHPA) ... 46
4 VULNERABILIDADE ... 47
4.1 Métodos mais comuns ... 48
4.2 Aplicabilidade dos métodos e limitações gerais ... 54
4.3 Limitações gerais ... 55
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 56
6 ANEXO I: MAPA GOD DE VULNERABILIDADE NAS CIDADES DE RIVERA (URUGUAI) E SANTANA DO LIVRAMENTO (BRASIL). EXEMPLO DE CÁLCULO DE VULNERABILIDADE NO AQUÍFERO GUARANI ... 59 6.1 Introdução ... 59 6.2 Marco hidrogeológico ... 59 6.3 Metodologia ... 63 6.4 Cálculo da vulnerabilidade ... 64 6.4.1 Aquífero Superficial ... 64 6.4.1.1 Fator G – grau de confinamento hidráulico da água subterrânea... 64
6.4.1.2 Fator O – ocorrência de estratos de cobertura (litologia e consolidação) .. 65
6.4.1.3 Fator D – distância até o lençol freático ou o teto do aquífero confinado ... 66
6.4.1.4 Índice GOD de vulnerabilidade ... 67
6.4.2 Aquífero profundo ... 68
INDICE GENERAL
1 INTRODUCCIÓN ... 13 2 CONCEPTOS GENERALES ... 13 2.1 Tipos de acuíferos ... 13 2.2 Contaminación ... 15 2.2.1 Aspectos generales ... 15 2.2.2 Protección ... 18 3 DETERMINACIÓN DE PERÍMETROS DE PROTECCIÓN DE PERFORACIONES ... 21 3.1 Conceptos previos ... 21 3.1.1 Zona de influencia ... 21 3.1.2 Zona de captación ... 22 3.2 Conceptos generales ... 223.3 Delineamiento de áreas/zonas de protección ... 23
3.3.1 Área de captura total de la fuente ... 24
3.3.2 Área de protección microbiológica ... 24
3.3.3 Área de operaciones ... 25
3.4 Subdivisión ulterior ... 26
3.5 Métodos relevantes disponibles para la determinación de áreas de protección de pozos de suministro de agua ... 29
3.5.1 Radio Fijo Arbitrario (AFR) ... 30
3.5.2 Radio Fijo Calculado (CFR) ... 30
3.5.3 Conformaciones variables simplificadas (SVS) ... 34
3.5.4 Modelos Analíticos (AM) ... 37
3.5.5 Mapeo hidrogeológico (HM) ... 39
3.5.6 Modelos Numéricos (NM) ... 40
3.6 Consideraciones especiales ... 42
3.7 Reporte de delineamiento de áreas de protección de cabezales de pozos (WHPA) ... 46
4 VULNERABILIDAD ... 47
4.1 Métodos más comunes ... 48
4.2 Aplicabilidad de los métodos y limitaciones generales ... 54
4.3 Limitaciones generales ... 55
5 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ... 56
6 ANEXO I: MAPA DE VULNERABILIDAD GOD EN LAS CIUDADES RIVERA (URUGUAY) Y SANT´ANA DO LIVRAMENTO (BRASIL). EJEMPLO DE CÁLCULO DE VULNERABILIDAD EN EL ACUÍFERO GUARANÍ ... 59 6.1 Introducción ... 59 6.2 Marco hidrogeológico ... 59 6.3 Metodología ... 63 6.4 Cálculo de la vulnerabilidad ... 64 6.4.1 Acuífero Somero ... 64 6.4.1.1 Factor G – Grado de confinamiento ... 64
6.4.1.2 Factor O – Ocurrencia del sustrato suprayacente ... 65
6.4.1.3 Distancia al agua o al techo del acuífero ... 66
6.4.1.4 Índice de vulnerabilidad GOD ... 67
7 ANEXO II: ZONAS DE PROTEÇÃO DE POÇOS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA. EXEMPLO DO AQUÍFERO FREÁTICO DO GRUPO BAURU
(SIMILAR AO AQUÍFERO GUARANI) ... 75 7.1 Zonas de proteção de poços e proteção
da qualidade da água ... 75 7.2 Medidas de proteção da qualidade da água ... 78 7.2.1 Participação dos Setores Interessados ... 79 7.2.2 Desenvolvimento e implementação
de um Plano de Proteção ... 79 7.2.3 Monitoramento/atualização do Plano
de Proteção ... 80 8 ANEXO III - EXEMPLOS DE PLANOS
DE PROTEÇÃO ... 80 8.1 Plano do projeto integral de avaliação e
proteção de fontes hídricas do Estado
do Colorado (ISWAP) ... 81 8.1.1 Fase de avaliação ... 83 8.1.2 Fase de proteção ... 84 8.2 Documento Técnico do usuário para proteção de
fontes
de água subterrânea do Estado de Utah ... 86
DE SUMINISTRO DE AGUA. EJEMPLO EN UN ACUÍFERO SEDIMENTARIO FREÁTICO DEL GRUPO BAURU (SIMILAR AL DEL
ACUÍFERO GUARANÍ) ... 75 7.1 Zonas de protección de cabezales de pozos y
protección de la calidad del agua ... 75 7.2 Medidas de protección de la calidad del agua ... 78 7.2.1 Participación de los Sectores Interesados ... 79 7.2.2 Desarrollo e implementación de un
Plan de Protección ... 79 7.2.3 Monitoreo/Actualización del Plan
de Protección ... 80 8 ANEXO III - EJEMPLOS DE PLANES
DE PROTECCION ... 80 8.1 Plan del proyecto integral de evaluación y
protección de fuentes hídricas del estado de
colorado (ISWAP) ... 81 8.1.1 Fase de Evaluación ... 83 8.1.2 Fase de Protección ... 84 8.2 Guía de usuarios para la protección de fuentes
1 INTRODUÇÃO
Ao contrário dos recursos hídricos superficiais, o
fluxo da água subterrânea é muito lento. Nos
primeiros, as velocidades costumam expressar-se em metros por expressar-segundo, ao passo que, nos aquíferos, a velocidade normalmente é medida
em metros por ano. Isso tem muitas implicações,
especialmente no que se refere à proteção, ao monitoramento e à contaminação.
Nesse sentido, as mudanças na disponibilidade e na qualidade da água subterrânea são processos lentos. Não obstante, em períodos de tempo relativamente extensos, alterações pontuais sem um controle adequado podem afetar áreas significativas sem que se detecte qualquer impacto no aquífero, por causa da ausência de pontos de controle (poços de monitoramento
ou de extração). Daí a enorme importância
da proteção do aquífero em geral e de perfurações de fornecimento de água potável em particular. Isso é ainda mais relevante
quando se tem presente que a reparação de águas subterrâneas tem – na maioria dos casos – sérias limitações econômicas, podendo em alguns casos ser praticamente inviável. Portanto,
agir de forma pró-ativa e trabalhar de maneira
preventiva deve ser a orientação em toda atividade destinada à conservação e à gestão de recursos hídricos subterrâneos.
2 CONCEITOS GERAIS
2.1 Tipos de aquíferos
As características do meio por onde a água circula determinam as condições de fluxo, suas características hidroquímicas naturais e os processos relacionados.
Apresentaremos a seguir uma breve resenha sobre os tipos de aquíferos, a qual será desenvolvida posteriormente com maiores detalhes.
Os aquíferos são de três tipos:
1 INTRODUCCIÓN
A diferencia de los recursos hídricos superficiales,
el flujo del agua subterránea es muy lento. En
los primeros las velocidades se suelen expresar en metros por segundo, mientras que en los acuíferos la velocidad se suele medir en metros por año. Esto tiene muchas implicancias,
especialmente en lo que refiere a protección, monitoreo y contaminación.
Concordantemente, los cambios de la disponibilidad y calidad del agua subterránea son procesos lentos. No obstante, en períodos de tiempos más o menos extensos, alteraciones puntuales, carentes de adecuado control, pueden alcanzar áreas significativas sin que se detecte algún impacto sobre el acuífero debido a la ausencia de puntos de control (pozos de monitoreo o de extracción).
Por ello, la protección del acuífero en general y de perforaciones de suministro de agua potable en particular es de gran importancia.
Esto es aún más relevante cuando se tiene en consideración que la remediación de aguas subterráneas es -en la mayoría de las situaciones- económicamente inabarcable, pudiendo inclusive en algún caso resultar prácticamente inviable. Por tanto, el accionar de forma proactiva, trabajando en forma preventiva debe ser la guía en toda actividad destinada a la conservación y gestión de los recursos hídricos subterráneos.
2 CONCEPTOS GENERALES
2.1 Tipos de acuíferos
Las características del medio por donde circula el agua marcan las condiciones de flujo, sus características hidroquímicas naturales y los procesos relacionados.
Se expone a continuación una breve reseña de los tipos de acuíferos, lo cual será utilizado como base para el desarrollo posterior.
• Granulares (ou porosos), nos quais a água circula entre os poros ou espaços intergranulares (figura 1), existentes em geral em rochas sedimentares (ex.: Guarani). • Fissurais (ou fraturados),
desenvolvem-se em rochas ígneas ou metamórficas (ex.: aquíferos na Formação Serra Geral), onde a água circula através de fraturas existentes na rocha sadia (figura 2). • Cársticos, em calcários ou dolomitas, que
se formam após a dissolução da rocha, o que acontece por causa da circulação contínua da água, com formação de tubos ou condutos por onde a água circula (embora no Uruguai haja esse tipo de rocha, essas formações não se desenvolveram de maneira relevante) (figura 3).
• Granulares (o porosos), usualmente contenidos en rocas sedimentarias (Ej. Guaraní), en los cuales el agua circula entre los poros o espacios intergranulares (Figura 1);
• Fisurados, desarrollados en rocas ígneas o metamórficas (Ej. acuíferos en formación Serra Geral), donde el agua circula a través de fracturas o fisuras desarrolladas en la roca sana (Figura 2);
• Kársticos, en calizas o dolomitas, los cuales se generan tras la disolución de la roca por el continuo circular del agua, desarrollándose tubos u oquedades por las cuales circula el agua (A pesar que hay ese tipo de rocas en Uruguay, no se ha dado el desarrollo de Karst de importancia) (Figura 3).
Figura 1.-
Esquema de um aquífero granular ou poroso.
Figura 2.-
Esquema de um aquífero fissural.
Figura 1.-
Esquema de acuífero granular o poroso.
Figura 2.-
Figura 3.-
Esquema de um aquífero cársticos.
Figura 3.-
Esquema de un acuífero Karstico.
Os aquíferos granulares são normalmente mais extensos, mais espessos e têm maior potencial. Os fissurais apresentam maior velocidade de fluxo, são locais, mais vulneráveis e sensíveis a períodos de escassez de chuva.
2.2 Contaminação
2.2.1 Aspectos gerais
No mundo inteiro, os aquíferos vêm sofrendo crescentes ameaças de contaminação em decorrência de fatores como a urbanização, o desenvolvimento industrial, as atividades agrícolas, a mineração etc. A contaminação de aquíferos acontece quando as cargas de substâncias aplicadas ou as energias derivadas de atividades humanas excedem a capacidade natural de atenuação do solo e dos estratos subjacentes, alterando
a composição natural, 1,2 da água. Em alguns
casos, tais alterações podem impossibilitar o uso que se pretende fazer do manancial.
1 A composição natural da água subterrânea em um aquífero não
é única. A água precipitada ou infiltrada sofre consideráveis alterações em sua composição ao passar pelo solo, pela zona não saturada e à medida que circula através das rochas.
2 Definida normalmente como composição de base, de
fundo ou fundo natural. O projeto europeu BaSeLiNe (Natural BaSeLiNe Quality in European Aquifers, EVK1-CT1999-0006) adotou a seguinte definição: “O fundo natural da qualidade da água subterrânea é a categoria de concentrações na água de determinado elemento, espécie ou substância presente, derivado de fontes geológicas, biológicas ou atmosféricas naturais”.
Los acuíferos granulares son usualmente de mayor extensión, espesor y potencial. Los fisurados presentan mayor velocidad de flujo, son locales, más vulnerables y sensibles a períodos de escasez de lluvia.
2.2 Contaminación
2.2.1 Aspectos generales
En todo el mundo, los acuíferos están experimentando una creciente amenaza de contaminación debido a factores tales como la urbanización, el desarrollo industrial, actividades agrícolas, emprendimientos mineros, etc.
La contaminación de acuíferos sucede cuando las cargas aplicadas de las sustancias o energía derivadas de las actividades humanas exceden la capacidad natural de atenuación del suelo y de los estratos subyacentes, alterando su composición natural 1, 2 del
agua. En algunos casos, dichas alteraciones pueden imposibilitar el uso pretendido o deseado del recurso.
1 La composición natural del agua subterránea en un acuífero no es única. El agua que precipita o infiltra cambia considerablemente su composición cuando pasa a través del suelo, la zona no saturada y a medida que circula a través de las rocas.
2 Referida usualmente como composición de base, de fondo o fondo natural. El proyecto europeo “BaSeLiNe” (Natural BaSeLiNe Quality in European Aquifers, EVK1-CT1999-0006) adoptó la siguiente definición: “El fondo natural de la calidad del agua subterránea es el rango de concentraciones en el agua de un cierto elemento, especie o sustancia presente, y derivado de fuentes geológicas, biológicas o atmosféricas naturales”.
Tabela 1.-
Poluentes comuns das águas subterrâneas e suas fontes associadas de contaminação (adaptada de FOSTER et al., 2002).
Na tabela 1, pode-se observar uma descrição das atividades mais comuns que representam riscos importantes de contaminação da água subterrânea.
Una descripción de los tipos más comunes de actividades capaces de provocar riesgos significativos de contaminación del agua subterránea puede observarse en la Tabla 1.
Atividade Principais poluentes
Atividade agrícola Nitratos, amônia, pesticidas, micro-organismos fecais. Falta de saneamento e/ou redes de esgoto in situ Nitratos, micro-organismos fecais, vestígios de hidrocarbonetos halogenados. Postos de gasolina e oficinas mecânicas Benzenos, hidrocarbonetos aromáticos, fenóis, éter metil-terciário butílico (MTBE), alguns hidrocarbonetos
halogenados.
Disposição de resíduos sólidos Amônia, salinidade, alguns hidrocarbonetos halogenados, metais pesados. Indústrias metalúrgicas Tricloroetileno, tetracloroetileno, hidrocarbonetos halogenados, metais pesados, fenóis, cianureto.
Fábricas de tintas e porcelana Alquilbenzenos, tetracloroetileno, hidrocarbonetos halogenados, metais, alguns hidrocarbonetos aromáticos. Indústrias madeireiras Pentaclorofenol, hidrocarbonetos aromáticos.
Oficinas de lavagem a seco Tricloroetileno, tetracloroetileno.
Indústrias de pesticidas Hidrocarbonetos halogenados, fenóis, arsênico. Disposição de lodos de esgoto Nitratos, hidrocarbonetos halogenados, chumbo, zinco. Curtumes Cromo, hidrocarbonetos halogenados, fenóis.
Exploração/extração de petróleo e gás Salinidade (cloreto de sódio), hidrocarbonetos aromáticos. Mineração metalífera e carbonífera Acidificação, metais pesados, sulfatos.
Tabla 1.-
Contaminantes comunes de las aguas subterráneas y sus fuentes asociadas de contaminación (modificada de Foster et al., 2002).
Actividad Contaminantes principales
Actividad agrícola Nitratos, amoníaco, plaguicidas, microorganismos fecales Falta de saneamiento y/o alcantarillados in-situ Nitratos, microorganismos fecales, trazas de hidrocarburos sintéticos
Gasolineras y talleres de automóviles Bencenos, otros hidrocarburos aromáticos, fenoles, Metil tert-butil éter (MTBE), algunos hidrocarburos halógenos Eliminación de residuos sólidos Amoníaco, salinidad, algunos hidrocarburos halógenos, metales pesados Industrias metalúrgicas Tricloroetileno, tetracloroetileno, otros hidrocarburos halógenos, metales pesados, fenoles, cianuro. Fábricas de pinturas y porcelana Bencenos alkílicos, tetracloroetileno, otros hidrocarburos halógenos, metales, algunos hidrocarburos aromáticos. Industrias madereras Pentaclorofenol, algunos hidrocarburos aromáticos. Talleres de limpieza a seco Tricloroetileno, tetracloroetileno
Fábricas de plaguicidas Diversos hidrocarburos halógenos, fenoles, arsénico Disposición de lodos de alcantarillado Nitratos, diversos hidrocarburos halógenos, plomo, zinc Talleres de curtido de cuero Cromo, diversos hidrocarburos halógenos, fenoles Exploración/extracción de petróleo y gas Salinidad (cloruro de sodio), hidrocarburos aromáticos Minería metalífera y carbonera Acidificación, diversos metales pesados, sulfatos
Os poluentes presentes na superfície (ou em subsuperfície) são transportados pela água até o aquífero. Quando atravessam a zona vadosa (ou não saturada), sofrem processos de atenuação natural em decorrência de degradação bioquímica, reações químicas ou absorção (na superfície de minerais argilosos e/ou matéria orgânica).
A lenta circulação da água subterrânea, a degradação natural e as características próprias
Los contaminantes presentes en la superficie (o en sub-superficie) son transportados por el agua hasta el acuífero. Cuando atraviesan la zona vadosa (o zona no saturada) sufren procesos de atenuación natural debido a la degradación bioquímica, reacciones químicas o absorción (en la superficie de minerales arcillosos y/o materia orgánica). La lenta circulación del agua subterránea, la degradación natural y las características propias
do poluente 3 fazem com que transcorram vários
anos antes que o impacto de um episódio de contaminação por um elemento poluente fique plenamente evidente, isto é, seja detectado em poços de extração ou monitoramento. O fato é que uma vez comprometida a qualidade da água subterrânea de forma evidente, grandes volumes do aquífero já terão sido afetados (FOSTER et al., 2003), o que implica altos custos de reparação.
A efetividade dos processos de atenuação natural pode ser mais significativa no solo, na zona não saturada de um aquífero freático, mas acontece também em aquíferos semiconfinados e confinados.
2.2.2 Proteção
O conhecimento hidrogeológico é o primeiro passo para a proteção das águas subterrâneas, uma vez que não se pode proteger adequadamente um sistema do qual não se tenha ao menos uma estimativa de suas áreas de recarga, níveis piezométricos, linhas de fluxo, parâmetros hidráulicos, velocidades de circulação, interação com outros sistemas subterrâneos e suas zonas de descarga. Todos estes elementos são partes fundamentais do modelo conceitual de funcionamento que deve ser elaborado, melhorado e confirmado à medida que vai aumentando o grau de conhecimento do sistema.
Podem-se planejar ações de proteção da água subterrânea e fontes de abastecimento em vários níveis (local, regional, global), o que requer diferentes níveis de conhecimento hidrogeológico, conforme o objetivo principal e a metodologia utilizada.
Podem-se organizar ações locais com o principal objetivo de proteger zonas de captação, perfuração ou de um conjunto delas, delimitando zonas em que se proíbem ou limitam determinadas atividades, a fim de garantir a qualidade da água de abastecimento adequada para vazões de bombeamento e períodos de tempo determinados.
3 Mais leve ou mais pesado que a água, pouco ou muito solúvel,
parâmetros de dispersão etc.
del contaminante 3, hacen que puedan transcurrir
años antes que el impacto de un episodio de contaminación por parte de un elemento contaminante se haga plenamente evidente o sea detectado en pozos de extracción o monitoreo. Pero las implicancias reales son que una vez que la calidad del agua subterránea de ha deteriorado en forma evidente, ya se encuentran afectados grandes volúmenes del acuífero (Foster et al., 2003), con costos de remediación elevados. La efectividad de los procesos de atenuación natural pueden ser mas importantes en el suelo, en la zona no saturada y en acuíferos freáticos, pero suceden también en acuíferos semiconfinados y confinados.
2.2.2 Protección
El conocimiento hidrogeológico es el primer paso para la protección de las aguas subterráneas, ya que, no puede protegerse en forma adecuada un sistema del cual no se posee al menos una estimación de sus áreas de recarga, sus niveles piezométricos, sus líneas de flujo, sus parámetros hidráulicos, sus velocidades de circulación, la interacción con otros sistemas subterráneos y sus zonas de descarga. Todos estos elementos son parte fundamental del modelo conceptual de funcionamiento que debe ser elaborado, mejorado y confirmado a medida que se va aumentando el grado de conocimiento del sistema.
Las acciones planificadas de protección del agua subterránea y fuentes de abastecimiento pueden realizarse en varios niveles (locales, regionales, globales) y requieren, dependiendo del objetivo principal y de la metodología utilizada, distintos niveles de conocimiento hidrogeológico.
Pueden realizarse acciones locales, con el objetivo principal de protección de zona de captación de la perforación o de un conjunto de ellas, delimitando zonas donde se prohíben o limitan cierto tipo de actividades tendientes a asegurar la calidad de agua de suministro adecuada para caudales de bombeos y períodos de tiempo determinados.
3 Mas liviano o mas pesado que el agua, pocos soluble o muy soluble, parámetros de dispersión, etc.
As zonas de proteção, normalmente denominadas perímetros de proteção de poços de abastecimento de água (Well Head Protection
Areas — WHPA), podem ser delimitadas com
vários métodos, os quais exigem diferentes graus de conhecimento hidrogeológico do sistema que está sendo explotado. Ações desse tipo são orientadas a preservar a qualidade da água do aquífero em zonas de captação próximas a perfurações para abastecimento.
Há outras ações regionais ou globais que podem ser tomadas para proteger o manancial subterrâneo. Elas levam em consideração — entre outras coisas — o tipo de aquífero (poroso, fissural ou cársico), suas características hidráulicas (livre, confinado, semiconfinado), características da zona não saturada (vadosa), zonas de recarga e descarga, níveis piezométricos, parâmetros hidráulicos (transmissividade), o tipo de poluente, as zonas mais ou menos sensíveis à entrada de poluentes a partir da superfície do terreno. Estas zonas são traçadas em mapas de fácil visualização, denominados cartas de vulnerabilidade, em que aparecem, em várias cores, áreas com diferentes graus de sensibilidade do aquífero à contaminação por poluentes. Nesse caso, tal como no anterior, podem ser usadas diversas metodologias amplamente testadas, que requerem diferentes níveis de conhecimento do aquífero e trabalhos em escala adequada. A partir delas pode-se chegar a uma ferramenta de gestão de atividades (de acordo com possíveis impactos dos poluentes) para cada uma das áreas.
As seções 3 e 4 deste documento concentram-se na determinação de perímetros de proteção de perfurações para fornecimento de água (WHPA) e na elaboração de avaliações de vulnerabilidade de aquíferos. Deu-se especial atenção aos métodos normalmente usados para o cálculo destes perímetros e para a avaliação da vulnerabilidade, à informação requerida para sua realização e às aplicações de cada um dos métodos.
Los zonas de protección, usualmente denominados perímetros de protección de pozos de suministro de agua (o Well Head Protection Areas, WHPA, en inglés) pueden delimitarse utilizando varios métodos, los cuales requieren distinto grado de conocimiento hidrogeológico del sistema que se esta explotando. Este tipo de acciones están orientadas a preservar la calidad del agua del acuífero en zonas de captación o cercanas a las perforaciones de suministro.
Existe otro tipo acciones, regionales o globales, que pueden utilizarse para proteger el recurso subterráneo, que tienen en cuenta -entre otros- el tipo de acuífero (granular, fisurado o karstico), sus características hidráulicas (libre, confinado, semiconfinado), las características de la zona no saturada (vadosa), la zonas de recarga y descargas, sus niveles piezométricos, los parámetros hidráulicos (transmisividad), el tipo de contaminante, estableciendo zonas mas o menos sensibles al ingreso de contaminantes desde la superficie del terreno. Estas zonas se dibujan sobre mapas de fácil visualización, donde se exponen en colores las áreas con distinto grado de sensibilidad del acuífero al ingreso de contaminantes y se denominan cartas de vulnerabilidad. En este caso, al igual que el anterior, pueden utilizarse varias metodologías ampliamente probadas, que requieren distinto grado de conocimiento del sistema subterráneo y trabajos a escala adecuada. Con ellas, puede obtenerse una herramienta de ordenamiento de actividades (según los posibles impactos de los contaminantes) para cada una de las áreas.
Las Secciones 3 y 4 de este documento están enfocadas en la determinación de perímetros de protección de perforaciones de suministro de agua (WHPA) y la elaboración de evaluaciones de vulnerabilidad de acuíferos. Se ha prestado atención a los métodos utilizados comúnmente para el cálculo de dichos perímetros y evaluación de la vulnerabilidad, la información requerida para su desarrollo y las aplicaciones de cada uno de los métodos.
Figura 4.-
Mapa esquemático do Sistema Aquífero Guarani (SAG).
Figura 4.-
Mapa esquemático del Sistema Acuífero Guaraní (SAG).
Limite bacia sedimentar do Paraná Limite bacia hidrográfica do Prata
Limite político de País
Rios Áreas alagadas
Capitais Estados/Províncias Capital dos Países
Limite político de Estados/Províncias Área potencial de recarga indireta
Área potencial de recarga direta
Área potencial de descarga regime poroso: afloramento do Guarani regime fissural/poroso: basaltos e arenitos
regime poroso: afloramentos do Guarani regime fissural /poroso: basaltos e arenitos (indivisos) regime fissural /poroso (relação com o Guarani a definir)
a partir da drenagem superficial
Drenagens não relacionadas ao Aq üífero Guarani (não integram o Sistema)
LEGENDA Notas:
- Figura ilustrativa elaborada pela CAS/SRH/MMA (UNPP/Brasil) aprovada pelo Conselho Superior de Preparação do Projeto
Fontes:
- Mapa Hidrogeologico de America del Sur, 1996, DNPM/CPRM/Unesco.
- Mapa Hidrogeológico do Aqüífero Guarani, 1999, Campos H.C. - Mapa de Integração Hidrogeológica da Bacia do Prata, em elaboração, MERCOSUL/SGT2.
- Mapa Geológico do Brasil, 2ª Ed., 1995, MME/DNPM. - Mapa Geologico de la Cuenca del Rio de la Plata, 1970, OEA.
de Proteção Ambiental e Desenvolvimento Sustentável do Sistema Aqüífero Guarani (Argentina, Brasil, Paraguai e Uruguai - GEF/Banco Mundial - OEA).
- As porções coloridas representam as áreas que, em potencial, compõe o Sistema Aqüífero Guarani. As áreas em branco e cinza não integram o Guarani. Os limites do Aqüífero Guarani não estão totalmente definidos na Argentina e no Paraguai, tampouco se as áreas de descarga assinaladas estão a ele relacionadas.
- Mapa de Integração Geológica da Bacia do Prata, 1998, MERCOSUL/SGT2.
Escala em kilômetros 0 100 200 300 0 100 200 300 (escala aproximada: 1:13.600.000) ,
a partir do fluxo subterrâneo
Lag oa d os Pa tos Lago a Mirim 15º 20º 25º 30º 35º 70º 65º 60º 55º 50º 45º 15º 20º 25º 30º 35º 65º 60º 55º 50º 45º Goiânia Brasília Belo Horizonte São Paulo Curitiba Florianópolis Porto Alegre Montevideo Buenos Aires Santa Fé Parana Cordoba Catamarca Santiago del Estero
Resistencia Corrientes Posad as Formosa Asunción Tucumán Salta Jujuy Campo Grande Cuiabá B O L I V I A P A R A G U A Y A R G E N T I N A U R U G U A Y B R A S I L Mar Chiquita R i o U r u g u a i o i R I g u a ç u R i o T i e t ê C H I L E O C E A N O AT L O Â C I NT
MAPA ESQUEMÁTICO DO SISTEMA AQUÍFERO GUARANI
a i a u g a r A o i R á a P r a n o i R
Limite bacia sedimentar do Paraná Limite bacia hidrográfica do Prata
Limite político de País Rios Áreas alagadas
Capitais Estados/Províncias Capital dos Países
Limite político de Estados/Províncias
Área potencial de recarga indireta
Área potencial de recarga direta
Área potencial de descarga
regime poroso: afloramento do Guarani regime fissural/poroso: basaltos e arenitos
regime poroso: afloramentos do Guarani regime fissural /poroso: basaltos e arenitos (indivisos) regime fissural /poroso (relação com o Guarani a definir)
a partir da drenagem superficial
Drenagens não relacionadas ao Aquífero Guarani (não integram o Sistema)
LEGENDA Escala em kilômetros 0 100 200 300 (escala aproximada: 1:13.600.000) , Escala em kilômetros 0 100 200 300 (escala aproximada: 1:13.600.000) ,
a partir do fluxo subterrâneo
Límite de la Cuenca sedimentaria del Paraná Límite de la Cuenca hidrográfica del Plata
Límite político de País Ríos Humedales
Capitales Estados/Provincias
Capital de los Países Límite político de Estados/Provincias
Áreas potenciales de recarga indirecta
Área potenciales de recarga directa
Áreas potenciales de desrecarga
régimen poroso: afloramiento del Guaraní
régimen fracturado/poroso: basaltos y aresniscas
régimen poroso: afloramiento del Guaraní regime fissural /poroso: basaltos e arenitos (indivisos)
fracturado/poroso: relación con el Guaraní a definir a partir del drenaje superficial
Drenages no relacionadas al sistema (não integram o Sistema) LEYENDA
,
3 DETERMINAÇÃO DE
PERÍMETROS DE PROTEÇÃO
DE PERFURAÇÕES
3.1 Conceitos prévios
3.1.1 Zona de influência
Quando se extrai de um poço uma vazão de água, durante um período de tempo, cria-se em torno dele um cone de rebaixamento que se estender até determinada distância em função da vazão bombeada, do tempo de bombeamento e das propriedades hidráulicas e físicas do aquífero. A distância na qual o rebaixamento provocado pelo bombeamento for igual a zero delimita a zona de influência do poço para esse regime de explotação.
3 DETERMINACIÓN DE
PERÍMETROS DE PROTECCIÓN
DE PERFORACIONES
3.1 Conceptos previos
3.1.1 Zona de influencia
Cuando se extrae de un pozo un caudal de agua durante un período de tiempo, se crea alrededor de él, un cono de descenso que se extiende hasta un distancia determinada, la cual es función del caudal bombeado, el tiempo desde el comienzo de la extracción y las propiedades hidráulicas y físicas del acuífero. La distancia a la cual los descensos provocados por el bombeo son cero delimita la zona de influencia de la perforación para ese régimen de extracción.
Figura 5.-
Vista de perfil da zona de influência e captação de uma perfuração (FOSTER et al., 2003).
Figura 5.-
Vista de perfil de zona de influencia y captación de una perforación (Foster S. et al, 2003).
A Divisor de água subterrânea Divisoria de agua subterránea ZONA DE INFLUÊNCIA ZONA DE INFLUENCIA Superfície
do terreno Pozo debombeo
Poço bombeado Superficie del terreno A ÁREA DE CAPTURA AREA DE CAPTURA Nivel estático previo al bombeo Nível estático antes do bombeamento
Figura 6.-
Vista de planta da zona de influência e captação de uma perfuração (FOSTER et al., 2003).
Figura 6.-
Vista en planta de zona de influencia y captación de una perforación (Foster S. et al, 2003).
ÁREA DE CAPTURA AREA DE CAPTURA ZONA DE INFLUÊNCIA ZONA DE INFLUENCIA
Divisor de água subterrânea Divisoria de agua subterránea Pozo de bombeo/Poço bombeado
Curvas de igual descenso Dirección del flujo
subterráneo Direção do fluxo subterrâneo
Isolinhas de rebaixamento
A A
3.1.2 Zona de captura ou captação
Pode-se definir a zona de captura de um poço de produção como a área de onde vem a água extraída através do poço, em longo prazo. Supõe-se então que depende, até certo ponto, do regime de bombeamento e da recarga natural, a partir da chuva, de outros aquíferos e corpos de água superficiais.
3.2 Conceitos gerais
Atividades humanas próximas a uma fonte de abastecimento de água podem – em um período de tempo relativamente curto – gerar impactos negativos na qualidade da água subterrânea, chegando até mesmo a impossibilitar o uso pretendido. Desse modo, a saúde da população pode ser prejudicada (caso não se detectem a tempo os problemas de
3.1.2 Zona de captación
El área de captación de una perforación puede definirse como la zona desde la cual proviene el agua que es extraída en la perforación a largo plazo. Se deduce entonces que depende en cierta medida del régimen de extracción y de la recarga por lluvia, desde otros acuíferos y cuerpos de agua superficiales.
3.2 Conceptos generales
Las actividades humanas cercanas a una perforación de suministro de agua pueden impactar -en tiempo mas o menos reducidos- negativamente sobre la calidad del agua subterránea, llegando inclusive a imposibilitar el uso pretendido. De esta manera, la salud de la población pude verse degradada (si no se detectan a tiempo los problemas
contaminação), a obra realizada ficará inutilizada, e a água subterrânea, contaminada.
A proteção da qualidade da água subterrânea obtida em um poço de abastecimento exige o conhecimento específico das características de fluxo do sistema e das vazões médias de explotação. Com isso, podem-se delimitar áreas adjacentes ao poço, cujos limites se restringiriam aos usos, conforme o potencial poluente. Essas áreas são em geral denominadas “Áreas de Proteção de Poços de Abastecimento de Água” (WHPA em inglês).
A maioria dos métodos disponíveis para determinação dessas zonas estima – com graus variáveis de precisão –, a partir do regime de extração e das propriedades físicas
e hidráulicas do aquífero, o tempo 4 em que
uma substância poluente depositada em algum ponto da zona de captação levaria até chegar à fonte de abastecimento. Com base nesse tempo e nas possibilidades de diluição, dispersão, advecção e degradação do poluente no meio, estabelecem-se zonas nas quais se recomenda não realizar, limitar ou condicionar certas atividades potencialmente poluentes.
3.3 Delimitação de áreas ou zonas de proteção
As Áreas de Proteção de Poços de Abastecimento de Água (WHPA) devem levar em consideração:
• poluentes degradáveis, isto é, as concentrações iniciais são atenuadas (por diferentes fenômenos físicos, químicos e biológicos) durante sua passagem por meio da zona não saturada e durante a circulação no aquífero. Nesse caso, o tempo de permanência no subsolo constitui um elemento fundamental a ser considerado (maior tempo de trânsito equivale – na maioria dos casos – a uma menor concentração na fonte de fornecimento);
4Em geral, denominado “tempo de transporte”.
de contaminación), la obra realizada quedará inutilizada y el agua subterránea contaminada. La protección de la calidad del agua subterránea obtenida en un pozo de suministro, requiere un adecuado conocimiento de las características de flujo del sistema y los caudales promedios de extracción. Con ello, se podrán delinear áreas adyacentes al pozo dentro de la cual se limitarán usos, según su potencial contaminante. Dichas zonas son designadas usualmente como “áreas de protección de pozos de suministro de agua” (WHPA en inglés).
La mayoría de los métodos disponibles para la determinación de dichas zonas estiman -con distinto grado de precisión- a partir del régimen de extracción y las propiedades físicas e hidráulicas del acuífero, el tiempo 4 que tardaría en llegar
hasta la fuente de suministro una sustancia contaminante depositada en algún punto de su zona de captación. En base a ese tiempo y las posibilidades de dilución, dispersión, advección y degradación del contaminante en el medio, se establecen zonas donde se recomienda no realizar, limitar o condicionar cierto tipo de actividades potencialmente contaminantes.
3.3 Delineamiento de áreas/zonas de protección
Las áreas de protección de pozo de suministro de agua (WHPA) deben tener en cuenta:
• contaminantes degradables, es decir, las concentraciones iniciales son atenuadas (por distintos fenómenos fisicos, químicos y biológicos) durante su pasaje a través de la zona no saturado y durante la circulación en el acuífero. En este caso el tiempo de permanencia bajo la superficie del terreno constituye un elemento fundamental a tener en cuenta (mayor tiempo de tránsito equivale -en la mayoría de los casos- a menor concentración en la fuente de suministro);
• poluentes não biodegradáveis, para os quais é preciso garantir uma diluição adequada, associada ao fluxo principal, de modo que a água de abastecimento não exceda as concentrações máximas recomendadas. Na prática, a delimitação das Áreas de Proteção de Poços de Fornecimento inclui a definição de uma zona ou uma série de zonas superficiais ao redor da fonte de água subterrânea (figura 4). As características das zonas dependem em grande parte do conhecimento (e das estimativas a respeito) das condições hidrogeológicas locais e características da fonte e do regime de bombeamento (STROBL AND ROBILLARD,
2006). Dentro dessas áreas ou zonas de proteção,
as diferentes atividades são administradas em função do potencial poluente. Atualmente, há vários modelos empíricos, analíticos e numéricos disponíveis que facilitam essa delimitação.
As três áreas ou zonas de proteção (figura 5) mais importantes são descritas a seguir (ADAMS; FOSTER, 1992; FOSTER; SKINNER, 1995). 3.3.1 Área de captura total da fonte
A zona exterior de proteção que se pode definir para um poço de abastecimento de água é sua área de captura. Ela é constituída pelo perímetro dentro do qual toda recarga do aquífero (derivada de precipitação, de corpos de água superficiais e/ ou outros meios porosos) será captada na fonte de abastecimento.
Em alguns casos, a isócrona de fluxo horizontal de dez anos ou mais é substituída pelo perímetro
da zona total de captura da fonte em aquíferos
de grande armazenamento, com condições
de contorno e/ou regimes de explotação complexos, em que as primeiras apresentariam uma configuração menos complexa e estariam sujeitas a uma incerteza menos científica (FOSTER et al., 2002).
3.3.2 Área de proteção microbiológica
Impedir o consumo humano de águas subterrâneas contaminadas por bactérias patógenas, vírus e/ou parasitas é de suma importância. Esses patógenos podem chegar ao aquífero vindos de fontes pontuais ou difusas
• contaminantes no-biodegradables, para los cuales debe asegurarse una dilución adecuada de manera tal que el agua de suministro no supere la concentraciones máximas recomendados.
Prácticamente, el delineamiento de las áreas de protección de pozos de suministro comprende la definición de una zona o de una serie de zonas superficiales alrededor de la fuente de agua subterránea (Figura 4). La caracterísitcas de las zonas depende en gran medida del conocimiento (y las estimaciones acerca) de las condiciones hidrogeológicas locales y las características de la fuente y el régimen de extracción (Strobl and Robillard, 2006). Dentro de estas áreas o zonas de protección, se gestionan los tipos de actividades en base a su potencial contaminante. En la actualidad, se dispone de varios modelos empíricos, analíticos y numéricos para facilitar dicho delineamiento.
Las tres áreas o zonas de protección (Figura 5) más importantes se describen a continuación (Adams y Foster, 1992; Foster y Skinner, 1995). 3.3.1 Área de captura total de la fuente
La zona exterior de protección que puede definirse para un pozo de suministro de agua es su área de captura. Ella está constituida por el perímetro dentro del cual toda la recarga al acuífero (derivada de la precipitación o de cuerpos de agua superficiales y/o subterráneos) será capturada por el sistema de abastecimiento.
En algunos casos, la isócrona de flujo horizontal de 10 años o más es subst ituida por el perímetro del área total de captura en acuíferos de alto almacenamiento con condiciones complejas
de límites y/o regímenes de abstracción, en las que las primeras serán de configuración menos compleja y estarán sujetas a una incertidumbre menos científica (Foster et al., 2002);
3.3.2 Área de protección microbiológica
Impedir el consumo humano de aguas subterráneas contaminadas por bacterias patógenas, virus y/o parásitos es de la mayor importancia. Estos patógenos pueden ingresar al acuífero desde fuentes puntuales o difusas
(sistemas de saneamento, tanques, cursos superficiais etc.).
Em geral, define-se a zona de proteção contra bactérias, vírus e parasitas patogênicos em função da distância equivalente a determinado tempo de fluxo horizontal no aquífero. O tempo selecionado varia entre 10 e 400 dias conforme o país e sua legislação. A distância horizontal do percurso dos organismos patogênicos na zona saturada é determinada principalmente pela velocidade do fluxo da água subterrânea. Em todos os incidentes de contaminação informados que resultaram em epidemias de doenças transportadas pela água, a separação horizontal entre a fonte de abastecimento de água e a origem, comprovada, da poluição patogênica era (no máximo) aquela percorrida pela água subterrânea num período de 20 dias. Isso sem contar que alguns patógenos resistentes são capazes de sobreviver sob a superfície durante 400 dias e até mais. Dessa maneira, a isócrona de 50 dias foi confirmada como uma base razoável por meio da qual se pode definir a zona, o que se adapta perfeitamente à prática usada em diversos países. Este perímetro de proteção talvez seja o mais importante de todos no que diz respeito à saúde pública, é dado que costuma ter um tamanho pequeno, sua implementação e aplicação podem ser feita de forma simples e rápida. A experiência demonstrou que em aquíferos fissurais (frequentemente muito heterogêneos no que se refere às propriedades hidráulicas) é prudente estabelecer um critério limite de 50 m de raio a partir da fonte de abastecimento (FOSTER et al., 2002). Além disso, ainda que os aquíferos sejam cobertos ou confinados sob camadas espessas de baixa permeabilidade, é recomendável, como medida de precaução, que haja uma zona de proteção de aproximadamente 50 m de raio, tendo em vista as incertezas do fluxo vertical e como proteção contra obras de engenharia no subsolo, que poderiam comprometer a proteção da fonte (idem, ibidem). A área de proteção microbiológica é classificada pela Agência de Proteção Ambiental (EPA) dos Estados Unidos como Zona 2 ou zona de atenuação.
3.3.3 Área de operações
O perímetro de proteção localizado mais internamente é a zona de operações do
(sistemas de saneamiento, tanques, cursos superficiales, etc.).
Usualmente, se define la zona de protección contra patógenos (bacterias y virus) en base a la distancia equivalente a un tiempo específico de flujo horizontal en el acuífero. El tiempo seleccionado varía en los distintos países y legislaciones desde los 10 hasta los 400 días. La distancia horizontal de recorrida de los organismos patógenos en la zona saturada es gobernada principalmente por la velocidad del flujo del agua subterránea. En todos los incidentes informados de contaminación resultantes en epidemias de enfermedades transportadas por el agua, la separación entre la fuente de abastecimiento subterráneo y la fuente comprobada de contaminación patógena fue (a lo sumo) la distancia recorrida por el agua subterránea en un lapso de 20 días. Ello a pesar de saberse que algunos patógenos resistentes son capaces de sobrevivir bajo la superficie durante 400 días o aún más. De esta manera, la isócrona de 50 días ha sido confirmada como una base razonable mediante la cual se puede definir la zona, y ello se adapta perfectamente a la práctica empleada en numerosos países. Este perímetro de protección es quizás el más importante de todos en términos de significación de la salud pública, y puesto que es usualmente pequeño en cuanto a tamaño, su implementación y aplicación se logran en forma rápida y sencilla. La experiencia ha demostrado que en acuíferos fisurados (que son muy a menudo muy heterogéneos en cuanto a propiedades hidráulicas), es prudente establecer un criterio limitante de un radio de 50 metros (Foster et al., 2002). Además, aún si los acuíferos son cubiertos o confinados por debajo de una gruesa capa de baja permeabilidad, una zona de protección de alrededor de 50 metros de radio es asimismo recomendada como medida precautoria en reconocimiento de las incertidumbres del flujo vertical, y a efectos de protegerla contra una construcción ingenieril subterránea, la cual podría comprometer la protección de la fuente (Foster et al., 2002). El área de protección microbiana es referida por la Agencia de Protección del Medio Ambiente (EPA) de los Estados Unidos como Zona-2 o zona de atenuación.
3.3.3 Área de operaciones
El perímetro de protección más interno es la zona de operaciones del pozo, el cual comprende una
poço, o qual compreende uma zona reduzida de terreno que circunda a própria fonte de abastecimento. É desejável que esta zona esteja sob controle e propriedade do órgão explorador da água subterrânea. Nessa área,
não devem ser permitidas outras atividades
que não estejam relacionadas à extração da água e, ainda assim, tais atividades devem ser cuidadosamente avaliadas e controladas a fim de evitar a eventual entrada de poluentes na fonte, seja diretamente ou como consequência da perturbação do terreno. Todas as seções da zona utilizadas para atividades de manutenção do poço devem ter pisos de concreto para impedir a infiltração de óleos, gorduras e produtos químicos usados na conservação das bombas. A instalação de cercas é também uma prática habitual para evitar a entrada de animais e atos de vandalismo.
Embora se recomende um raio de pelo menos 10 ou 20 m, as especificações referentes às dimensões dessa área são relativamente arbitrárias e dependem, até certo ponto, da natureza das formações gológicas locais. Contudo, faz-se necessário executar inspeções detalhadas de integridade sanitária em uma área maior, com raio de 200 m ou mais.
A Agência de Proteção Ambiental (EPA) dos EUA classifica a zona de operações como Zona 1. Esta zona de prevenção de incidentes ou de proteção sanitária circunscreve-se normalmente em um raio entre 15 e 30 metros (50–100 pés). Seu propósito é proteger o anel do poço.
3.4 Subdivisão posterior
Em alguns casos, com fins práticos, pode ser útil subdividir ainda mais a zona de captura total da fonte a fim de facilitar a aplicação de controles graduais do uso do solo, possibilitar um período razoável para a aplicação de sistemas de controle, de medidas corretivas para a busca de novas fontes de fornecimento em caso de detecção de problemas.
A EPA dos EUA (1987, 1993) faz referência à
zona definida por uma área isócrona de 500
dias de fluxo horizontal ao redor de uma fonte
subterrânea ou superficial como Zona 3 – zona
de ação corretiva. A finalidade desta zona
zona reducida de terreno que rodea la fuente de abastecimiento en sí misma. Resulta deseable que esta zona esté bajo la propiedad y control del ente extractor del agua subterránea. En esta zona
no deberán permitirse otras actividades que no
estén relacionadas con la extracción del agua, y aún así dichas actividades deberán ser cuidadosamente evaluadas y controladas a efectos de evitar la posibilidad de ingreso de contaminantes a la fuente, ya sea directamente o a través de perturbación del terreno. Todas las secciones de la zona empleadas para las actividades de mantenimiento del pozo de deben tener pisos de concreto para impedir la infiltración de los aceites, grasas y productos químicos usados en el mantenimiento de las bombas. La colocación de cercas es también una práctica habitual para prevenir la invasión de animales y acciones de vandalismo.
Las especificaciones en cuanto a las dimensiones de esta área son relativamente arbitrarias y dependen en algún grado de la naturaleza de las formaciones geológicas, aunque un radio de al menos 10-20 metros es recomendable. No obstante, se hace necesario conducir inspecciones detalladas de integridad sanitaria en un área mayor, de un radio de 200 o más metros.
La Agencia de Protección del Medio Ambiente (EPA) de los EE.UU. se refiere a la zona de operaciones como Zona-1, y esta zona de prevención de incidentes o de protección sanitaria se define por lo general en un radio de 15 a 30 metros (50-100 pies). Su propósito es el de proteger el anillo del pozo.
3.4 Subdivisión ulterior
En algunos casos, y con fines prácticos, puede ser de utilidad subdividir aún más el área de captura de la fuente a efectos de facilitar la aplicación de controles graduales del uso del suelo y brindar tiempos razonables para la aplicación de sistemas de control, medidas correctivas y la búsqueda de nuevas fuentes de suministro en caso de detección de problemas.
La EPA de EE.UU. (1987, 1993) se refiere a la zona definida por un área isócrona de 500 días de flujo
horizontal alrededor de una fuente subterránea o superficial como Zona-3 – zona de acción correctiva. Esta zona está destinada a proteger el
